Jonathan Boreyko ligou o descongelador de seu carro em uma manhã fria de inverno e esperou que o gelo no para-brisa derretesse. E continuou esperando.

Boreyko, professor assistente do Departamento de Engenharia Biomédica e Mecânica da Virginia Tech College of Engineering, sabia que deveria haver um sistema mais eficiente, maneira mais rápida de derreter o gelo.

Então ele desenvolveu um.

Usando o que ele chama de "uma receita química muito simples, "Boreyko encontrou uma maneira de descongelar superfícies 10 vezes mais rápido do que o normal.

Boreyko, junto com os alunos de graduação William McClintic e Kevin Murphy, experimentado tratando placas de alumínio para torná-los super-hidrofóbicos, isto é, tão repelente de água que as gotas rolam facilmente sem grudar na superfície.

Uma vez tratado quimicamente, a geada que se formou na superfície do alumínio resfriado cresceu em um estado "suspenso", Boreyko explicou.

"Em outras palavras, havia muitos nano-bolsões de ar entre a folha de gelo e o substrato sólido real de alumínio, "disse ele." Isso tornou a geada altamente móvel e fácil de se livrar enquanto derretia, como um disco em uma mesa de air hockey. "

Quando o calor é aplicado a uma superfície não tratada com o revestimento superhidrofóbico, a água derretida da geada adere à superfície e deve ser evaporada lentamente. Comparativamente, a geada em uma superfície tratada com o revestimento super-hidrofóbico rapidamente desliza em torrões de lama - mesmo antes de todo o gelo derreter - deixando a superfície seca.

Boreyko chama o novo conceito de "degelo dinâmico".

A pesquisa, publicado recentemente em Materiais e interfaces aplicados ACS , tem implicações enormes, considerando que virtualmente qualquer tipo de material pode ser tornado super-hidrofóbico. De acordo com Boreyko, o método poderia ser usado em qualquer coisa, desde bombas de calor a turbinas eólicas e aviões.

O conceito de água suspensa não é exatamente novo - os cientistas sabem há uma década que as gotículas de orvalho podem flutuar essencialmente em uma superfície superhidrofóbica por causa da nano rugosidade entre a superfície e o orvalho, Boreyko disse.

Mas as implicações de uma superfície super-hidrofóbica formando bolsas de ar sob a geada só recentemente começaram a ser exploradas.

"Minha ideia veio da constatação de que a geada são simplesmente gotículas de orvalho que congelaram em gelo - então, se as gotículas de orvalho podem ser altamente móveis em uma superfície superhidrofóbica, talvez a geada também possa ser, "Boreyko disse." Com certeza, quando a geada se formou em nosso alumínio super-hidrofóbico resfriado, o gelo foi capaz de prender bolsas de ar por baixo de si, assim como acontece com a água líquida. "

Com aquilo em mente, Boreyko planeja continuar melhorando a mistura química original. Por meio de pesquisas adicionais, ele espera tornar as superfícies super-hidrofóbicas duráveis ​​para uso prático de longo prazo.